Двигатели внутреннего сгорания. 2010. №2 PDF (Size:7770 МБ)

Рабочие процессы ДВСдизеля Д21А (2Ч10,5/12) при работе на режиме номинальноймощности.Краткая техническая характеристика дизеляпредставлена в табл. 1.Таблица 1. Техническая характеристика дизеляДвигательД21АОтношение S/D, мм 120/105Степень сжатия 16,5Номинальная мощность, кВт 18,4Частота вращения, соответствующаяноминальной мощности, мин-11800Тип КС – полусферическая в поршнеДавление начала впрыска, МПа 17Количество сопловых отверстийраспылителя 3Диаметр сопловых отверстий, мм 0,3Угол опережения впрыска топлива14до ВМТ, град. п.к.в.Продолжительность впрыска, град.20п.к.в.Фазы газораспределения:- открытие впускного клапана,град. п.к.в. до ВМТ;16- закрытие впускного клапана,град. п.к.в. после НМТ;40- открытие выпускного клапана,град. п.к.в. до НМТ;40- закрытие выпускного клапана,град. п.к.в. после ВМТ.16Расчетная область, представленная на рис. 1,содержит: впускной и выпускной каналы, впускнойи выпускной клапаны, объем цилиндра и камерысгорания. Для учета перетекания воздуха из надпоршневогопространства в камеру при движениипоршня к ВМТ расчетная область имеет участок,описывающий кольцевой зазор между боковой поверхностьюголовки поршня и зеркалом цилиндра,что позволяет более корректно моделировать взаимодействиетопливного факела с кольцевым вихрем(рис. 1.а) [14].Для описания расчетной области используетсягексаэдральная сетка. Расчетная сетка содержит305150 расчетных ячеек (рис.1.б). В близи подвижныхграниц минимальная высота промежуточногослоя равна 0,1 мм.Основные результаты исследованияРассматриваемая в работе задача решалась втечении 7 суток с использованием персональногокомпьютера на базе процессора Intel Core 2 Duo,имеющего 4 Гб оперативной памяти и суммарнуючастоту двух ядер процессора 6 ГГц .Расчетные значения скоростей и траекторийдвижения свежего заряда сравнивались с существующимиэкспериментальными данными, полученнымиметодом электротермоанемометрированияна идентичном режиме работы дизеля [15].Рис. 1. Расчетная область (а) и сгенерированнаясетка, описывающая конфигурацию КС дизеляД21А (б)Установлено, что в процессе наполнения цилиндраскорость свежего заряда по объему цилиндраизменяется неравномерно (рис. 2). Максимальноерасчетное значение полной скорости свежегозаряда зарегистрировано в области клапанной щелии достигает 300 м/с (на рис. 2 не показано). В областиогневого донышка поршня скорость потокаизменяется от 5 до 40 м/с, в зависимости от выбранногосечения и текущего положения поршня.Рис. 2. Распределение полной скорости свежегозаряда в процессе наполнения цилиндраДВИГАТЕЛИ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ 2'2010 9